科研促进实验教学的设想

贺燕云,马中良

摘要：上海大学生命科学学院在学科发展和实验教学方面做了很多工作，已具备较强的科研能力，大型实验平台的建立也为促进实验教学高效、有序的开展起到很大的作用。由于历史问题，专职实验教师存在学历低、高职称人员少的不合理现状，严重地阻碍了高校实现创新性人才的培养目标。若专职实验技术教师和科研型骨干教师配合实验教学，将解决这一问题，并有力地促进实验教学的发展。

关键词：生命科学；科研；实验教学；创新性人才

中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）01-0211-02

上海大学把建成国内一流的综合性研究型大学作为奋斗目标。上海大学生命科学学院作为上海大学重点发展的学院之一，培养定位是“向国家输送大批基础和专业知识扎实、实验和动手能力很强、视野宽广、素质高尚、在社会各界普遍受到欢迎的优秀生命科学应用型人才”。高校通过教学和科研活动传播知识，挖掘和开发学生的潜在能力，为社会发展积累有知识和创造性的人力资本。要培养应用型人才，无论理论教学还是实验教学都不能脱离科研，因为科研是高等学校与外界沟通最直接、最快捷的途径，通过科研活动将知识运用到实际中，将知识转变为生产力，并探索整理，发展知识，为社会的发展构建知识库。上海大学生命科学学院已经具备实力较强的科研能力，同时创建了直接为实验教学和科研服务的校院两级实验平台，这一平台除了承担全院及全校的生物学实验课外，还建立了一些特色项目，如夏季短学期创新性实验、大学生创新项目等，目的是要培养学生的创新思维和能力。但是由于以往高校对实验教学环节不够重视，认为实验教学为理论教学的补充，导致了实验中心教师队伍高学历、高职称人员太少，力量较为薄弱，这种状态已经不能适应生命科学日新月异的发展，也严重阻碍了培养创新型、实用型人才的目标。作者认为要解决这一问题，应该充分利用已有资源，将科研融入本科生实验教学，主要是请高水平科研教师，在读的硕士、博士生参与本科生实验教学，和专职的实验课教师配合开展实验，尤其是一些综合性、设计性实验，这样对专职实验教师的水平将有不断提高，本科生在学校就可以接触到真正的科研，创新思维能力得到很大的锻炼。另一方面这些科研教师将其研究课题带到实验教学中，为学生提供研究背景和材料，在实验教学中所得的数据也可为科研所用。本文就生物科学本科生实验教学和科研活动的结合提出了一点想法，在此与从事生物理论及实验教学的同行交流。

一、高水平科研教师，在读的硕士、博士生参与实验教学的意义

生命学院实验教学中心建立了多层次的实验教学体系，按照基础性实验、综合性实验、创新设计研究实验三个层次实施实验教学。基础性实验包括基本技术与经典的验证性实验，在专职实验教师的指导下学生基本可以顺利完成。综合性实验和创新设计研究实验对高校培养创新人才是非常关键的，具有所需知识多而且要综合灵活运用，设计技术高，实验难度大，处理数据较复杂等特点，目的是要提高学生综合运用多学科知识与实验技能分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新能力和创造能力，培养学生对知识综合运用的技术能力，培养学生的实事求是、严谨科学的工作作风。这些实验仅在课堂上或短时间内完成是很困难的，对指导老师的要求也较高。靠现有专职的实验教师指导要达到以上目标是不现实的。若充分利用现有的科研资源，将科研背景、专职的科研教师融入实验教学中，可以帮助学生在较短的时间内完成一些综合设计性实验，将对他们知识的运用及创新能力的提升起到很大的帮助。科研教师参与实验教学也能保证实验教学队伍的稳定和水平的上升，也可为实验教学注入现代生命科学的研究方式和思维，有力地促进实验课内容和教学思想的更新。另外，学生申请的研究创新性实验项目或短学期实验，体现了学生的主导作用，学生独立完成一个项目，不仅需要老师在实验技能和仪器使用上的指导，如果能有高水平的科研教师或在读的硕士、博士生在实验思路和实验方法上给予指导，对学生的科研能力、创新能力的培养将有很大的帮助，这样培养出来的学生才能满足社会对创新型、实用型人才的需求。

二、高水平科研教师，在读的硕士、博士生参与实验教学的具体做法

1.教师任务的分工。每门综合性或设计性大实验课配备A，B角教师，A角教师为骨干的科研型教师或其他在读的硕士、博士生。A角教师有前期研究基础，对材料处理和实验思路较熟悉，主要职能是提出不同的课题，讲解实验背景，提供实验素材，在讲授相应理论课时就下达实验任务书，提出总要求和目标，鼓励学生将传统信息检索与现代网络技术相结合，多渠道、多方位进行文献检索，制订多种方案，指导学生在现有的条件下通过最简单或最新的实验方法得到结论。B角教师为专职的实验教师，职责是订购实验所需的药品、仪器、材料等，根据学生的设计方案做好检查工作，确保学生实验的顺利完成，指导学生独立完成各项实验操作，培养学生的实验操作能力，并养成良好的实验习惯。在实验过程中，要求学生规范实验操作，提示学生避免发生安全事故。根据方案不同，定期在实验某些阶段检查实验进程和结果，记录平时成绩。认真批改实验报告，综合学生实验操作、报告情况评定考核成绩。详细纪录实验课的情况，认真分析存在问题，及时总结经验和不足来提高学生实验质量。实验结束后检查共用仪器是否完好，做好有关记录，督促值日生做好清洁工作养成良好的习惯。A，B角老师需要在下达实验任务书前后就做好沟通，提出总要求和目标，A，B角老师对学生提交的实验方案要在实验开始之前对其进行评阅指导，在仪器配备和试剂等问题上及时给出指导和修改方案，确保实验的可行性，根据实验材料的不同，实验教师也要多学习，在仪器使用和试剂准备上做到心中有数。

2.学生的组织。A角老师可以提出不同的课题让学生选择，学生选择A角教师提出的课题自由组成组，学生按所选课题任务书要求与要点提示有目的地进行文献调研，自行设计实验方案，学习相关理论知识，拟定实验方案，包括实验的装置、反应条件、操作步骤及要点，实验所需药品、仪器等。所提出的课题要尽量让学生能接触本学科内典型的实验方法，通过学生查阅文献，制订合理方案，动手试验后能得到本学科科学的思维方式的锻炼，实践动手能力有所提高，也能了解本学科的研究动态。学生设计方案后要进行1~2次的可行性答辩，也是学生和A、B角教师三者之间的交流，使三者对实验流程做到心中有数，这是顺利完成实验很重要的环节。方案确定后，老师要告知学生哪些环节是实验考查的环节，这些环节需要学生交出实验结果，作为学生平时成绩的依据。实验准备上也要改变以往老师完全“包办”的状况，要求学生参与实验准备，认真检查所需试剂或仪器，准备实验试剂及其他耗材等，如有缺乏及时与实验老师联系。实验结束后，需写出规范的实验报告并答辩。如有合适的结果，在老师指导下学生可写出论文发表。

3.实验方式。学生在一个学期的课堂上集中做一个综合性的实验不现实，实验中心平台和学院其他的实验室对学生开放，可以保证学生灵活安排实验场所和时间。方案确定，实验材料和试剂准备好后，学生可以自由的安排时间实验，学生在实验中若有问题，可以随时去找A，B角教师或在读的硕士、博士生交流，这样学生解决问题的途径变多，有利于实验顺利进行。但学生需将阶段性结果交给老师。教师要跟踪学生实验，定期查看实验进度。实验结束后若部分学生对所研究内容感兴趣，实验中心仍可以对其开放，支持他在业余时间继续做这一课题，或在实验中心设置的创新实验或夏季短学期实验中，继续做这些课题。

4.结果考核和撰写论文。实验课程考核机制是实验教学改革中重要的组成部分之一，由于在综合设计性实验中，各组学生进度不一致，很难统一考核，实验教师要根据各组学生的方案，提出某几处为考核点，并定期检查进度和实验结果，给出平时成绩，实验结束后实验报告和论文的书写也对学生有很大的锻炼，是考核的重点。课程结束后，部分同学可能对所做课题感兴趣，不管是实验教师还是科研教师都要支持他们继续做实验，并鼓励学生写论文发表。

三、预期问题

1.高水平的科研教师可能不愿意参与实验教学，这需要学院在教学任务安排上要考虑到实验教学对高水平科研教师的需求，多鼓励这些教师参与实验教学。同时，可以给参与教学的在读的硕士、博士生适当的酬劳。

2.综合设计性实验需要有开放的实验环境。指导老师，尤其是专职实验教师需要全程监督、了解，这样学生能灵活安排时间，对学生独立思考、创新能力的培养有很大帮助，但是这给专职的实验教师带来了更大的工作量，实验平台在工作量计算问题上要适当的考虑。

实验教学是提高生命科学教研及人才质量的关键环节，而有实力的教师队伍是优质实验教学开展的重要保证。实验教学有科研教师和其他科研资源的融入，将变得更加生动，使学生的学习热情高涨，在科研型教师或在读硕士、博士生的指导下，本科生的科研能力能得到初步的培养，若学生能参与科研教师科学研究、再结合大学生科研立项、毕业论文（毕业设计）和大学生创新大赛等活动，对学生科研思维、科研方法、创新意识和创新能力的培养，综合素质的提高起到很大的作用，这样的学生才能适应市场经济的千变万化，走在市场经济的大潮中才能如鱼得水，游刃有余。对于专职实验教师来说，专业水平将不断提高，也为解决历史遗留下的实验技术、老师学历低、高职称人员少的问题有很大的帮助，同时中心应该给实验教师创造更多接触科研和外出学习的机会。总的来说，将科研资源融入实验教学将会使实验教学和科学研究形成良性互动的大好局面，有利于促进科技向生产转化，走向市场。